无机化学考研辅导4
第十二讲过渡元素(2)
一、铁、钴、镍
1、常见氧化态：
有+2、+3，但稳定性不同，Fe一般以+3稳定；+2较易被氧化；Co以+2稳定，+3是强氧化剂；Ni一般只呈现+2，碱性介质存在+3，但氧化性较强。
2、铁、钴、镍化合物反应性比较:
（1）Ni(OH)2只有在强氧化剂(如NaClO)作用下才能氧化为黑色的NiO(OH).
（2）硫氰化物
Fe3++nSCN-→[Fe(NCS)n]3-n n=1～6(血红色)
Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2-(兰色)
Ni2++4SCN-→[Ni(NCS)4]2-(亮绿色)
Co(NCS)42-在水溶液中不太稳定，用有机溶剂萃取后比较稳定。
（3）羰基化合物
Fe+5CO=Fe(CO)5
Ni+4CO=Ni(CO)4
2CoCO3+2H2+8CO=Co2(CO)8+2CO2+2H2O
这些反应可用于制备高纯金属，如：
Fe(粗)+5CO=Fe(CO)5=5CO+Fe(高纯)
（4）Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+鉴定反应
Fe3++nSCN-[Fe(NCS)n]3-n n=1～6(血红色)
Fe3++[Fe(CN)6]4-+K+→K[Fe(CN)6Fe]↓(兰色)
Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+→K[Fe(CN)6Fe]↓(兰色)
Fe2++3O-phen→[Fe(O-phen)3]2+(桔红色)
Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2-(兰色)
4、Fe3+、Cr3+、Al3+性质比较及分离
相同点：
（1）都是电荷高，半径小的离子，在水溶液中都强烈的水解；
（2）它们的硫酸盐和碱金属硫酸盐都易形成复盐。
K2SO4·Al2(SO4)3 ·24H2O 明矾
K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O 铬钾矾
(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O 铁铵矾
不同点：
（1）Cr(OH)3、Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，而Fe(OH)3主要是碱性，只有在浓、热碱液中才形成Fe(OH)4-。
（2）在酸性溶液中Fe3+，有一定氧化性，可氧化H2S、HI等物质，Cr3+只有遇很强的还原剂（如Zn）才还原成Cr2+；在碱性溶液中遇强氧化剂（如NaClO）才氧化成FeO42-,而Al3+既无氧化性又无还原性。利用这些离子的酸碱性和氧化性的差异，可将它们进行分离。
二、铂系元素
1、铂系元素主要氧化态稳定性的递变规律
2、铂、钯的重要化学性质
铂系元素为稀有金属，它们在地壳中丰度极低，一般为10-7%~10-8%，铂和钯稍高，约10-6%，这些金属化学稳定性都很高，其中Ru、Rh、Os、Ir甚至在王水中也不溶解，Pt可溶于王水，反应式为：
3Pt+4HNO3+18HCl→3H2[PtCl6]+4NO+8H2O
而Pd可溶于HNO3或热H2SO4中，如：
Pd+4HNO3→Pd(NO3)2+2NO2↑+2H2O
此外，熔融的NaOH和Na2O2，热的S、P、As等对铂系金属也有腐蚀作用，使用铂器皿时，应注意这些。
习题1：为什么Pt、Au等金属不溶于氢氟酸和硝酸的混合溶液中，而容易溶于盐酸和硝酸的混合酸中（王水中）？
习题2：用反应式来解释下列实验现象：
（1）黄色的BaCrO4溶解在浓HCl中，得到一种绿色溶液。
（2）在K2Cr2O7饱和溶液中加入浓H2SO4，加热至200℃，溶液由橙色变成蓝绿色。
（3）在酸性介质中用Zn还原Cr2O72-时，溶液由橙色转绿色而变成兰色，放置后又变回绿色。
（4）Co2+溶液中加入KCN固体，稍稍加热有气体放出。
（5）在酸性介质中用Zn还原Na2MoO4时，变成棕色，而还原Na2WO4时，溶液呈兰色。
习题3：写出下列由所给的原料制备所指的化合物的反应式：
（1）由MnS制备KMnO4（2）由FeSO4制备无水FeCl3
（3）由FeS2制备Fe(CO)5（4）由CoCl2制备Co(ClO4)2
习题4：分离Fe2+、Al3+、Zn2+、Cr3+、Ni2+。
习题5:有一绿色晶体A,可溶于水.在无氧操作下,将NaOH溶液加入A溶液,即有能使酚酞试纸变红的气体B放出,同时溶液中有白色沉淀C产生.C接触空气逐渐变灰绿色,最后变成棕色沉淀D.D溶于稀HCl生成棕黄色溶液E.在E溶液中逐滴加入KI溶液,先有褐色沉淀F产生,随后变成红棕色溶液G,若在滴加KI之前先加入过量KF,则无此现象.在D的浓NaOH溶液中通入Cl2,可得紫色溶液H.在A溶液和H溶液中分别滴加BaCl2,均可得到沉淀,但前者是白色沉淀I,后者是红棕色沉淀J.I不溶于HNO3,但J遇HNO3即行分解并放出无色无臭气体K.试指出各字母所代表的物质,并写出反应方程式.
练习题
1.完成并配平下列方程式
(1)FeSO4 + Br2 + H2SO4→
(2)FeCl3+ H2S→
(3)FeCl3 + KI→
(4)Fe(OH)3+ KClO3 + KOH→
(5)Co(OH) 2 + H2O2→
(6)Co2O3 + HCl→
(7)K4[Co(CN) 6] +O2 + H2O→
(8)Ni(OH) 2 + Br 2→
2.给出它们的实验现象和方程式
(1)用浓盐酸处理Fe(OH) 3、C O(OH) 3. Ni(OH) 3
(2)向FeSO4,CoSO4,NiSO4,溶液中分别滴加氨水
(3)向[Co(NH3)6]SO4溶液中滴加浓盐酸
3.解释下列问题
(1)在三氯化铁溶液中加入KSCN溶液时出现血红色,在加少许的铁粉，血红色逐渐
消失;
(2)在水溶液中由Fe3+和KI得不到FeI3
(3)向FeCl3溶液中滴加Na2CO3溶液时得到Fe(OH) 3沉淀,而不是生成Fe2(CO3) 3沉
淀;
(4)I2不能氧化Fe2+,但在KCN存在的下I2可以氧化Fe2;
(5)蓝色的变色硅胶吸水后变成粉红色。
4.给出鉴别Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+的常用方法；
5.试比较Fe(OH) 3，Al(OH) 3 ，Cr(OH)3的性质;
6.设计方案分离Fe3+、Al3+、Cr3+、Ni2+离子；
7.给出下列化合物或离子的颜色
FeSO4·7H2O ； Fe（OH）2； K3[Fe{C2O4}3]； CoCl42-； Co(OH)2；Co(NH3)6； Ni(NH3)
62+； Ni(OH)
2。
8.根据铂的化学性质,指出在铂制的容器中能否进行下列各试剂参与的反应
(1)HF；（2）H2O2 + HCl；（3）Na2O2+ NaOH；（4）Na2CO3；（5）NaHSO4；（6）
Na2CO3 + S
9.金属M溶于稀盐酸时生产MCl2,其磁距为5.0B·M.在无氧操作条件下,MCl2溶液遇NaOH生成白色沉淀A.A接触空气逐渐变绿或蓝绿,最后变成棕色沉淀B.灼烧时B转化为棕红色粉末C,B不溶于氢氧化钠溶液.B与草酸氢钾在加热的条件下得黄色溶液,蒸发,结晶后有绿色晶体D析出.
B溶于盐酸生成黄色溶液E. E与KI溶液作用有I2生成,再加过量的NaF,I2又消失.若向B的浓NaOH悬浮液中通入Cl2气可得紫红色溶液F.向F中加BaCl2时有红棕色的沉淀G生成,G为强氧化剂.试确定A～G各为什么物质,并给出相关的方程式.
10.为什么铁系元素的最高氧化态都没有达到各自的3d和4s电子的总和?它们的最高氧化态各为多少?
11.设计一个演示实验,比较Pt(NH3)42+离子和Cu(NH3)42+离子的稳定性.
12.写出由NiS制备Ni(CO) 4的化学反应方程式.
13.在用NH4SCN试剂鉴别Co2+时,为什么要用浓NH4SCN溶液,并加丙酮萃取?溶液中存在何种常见离子时,会发生干扰,如何消除此种干扰?
14.如何制备铁. 钴.镍金属氧化物?在制备低氧化态氧化物时，应注意什么?
15.完成下列反应的化学或离子方程式
(1)三氯化二钴与硫酸作用
(2)六氰合钴(Ⅱ)酸钾溶液微热
(3)高铁酸钾与氨气反应
16.在0.1mol·L-1的Fe3+溶液中,若仅有水解产物[Fe(OH)(H2O)5]2+形成,求此溶液的
PH值. (K1=10-3.05)
17. 在0.1mol·L-1的Fe3+溶液中,加入足够的铜粉,室温下达到平衡,求Fe3+. Fe2+和
Cu 2+的浓度. 已知:φ0Fe3+/Fe2+=0.771V；φ0Cu 2+/ Cu=0.337V
第十二讲镧系和锕系元素
一、镧系元素的电子层结构
镧系元素包括从原子序数57的La至原子序数71的镥共15种元素，用Ln表示。钇的化学性质与镧系元素相似，在矿物中共生，通常把钇和镧系元素合称为稀土元素，用RE表示。也有认为稀土元素还包括钪。按照稀土元素性质的差异，又将La系前7种元素（La-Eu）称为重稀土（钇组稀土）。镧系元素价电子构型：(n-2)f1～14(n-1)d0～2ns2.
二、镧系收缩
镧系元素的原子半径和离子半径随原子序数增大总趋势呈现逐渐减小的现象称为镧系收缩。镧系元素中，原子序数每增加1，4f轨道也增加1个电子，由于增加的4f电子不能完全屏蔽随之增加的核电荷，因而虽原子序数增加，有效核电荷递增，核对最外层电子吸引增强，致使原子半径和离子半径逐渐减小。
镧系收缩是周期系中一个重要的现象，它使周期表中镧系后面的元素的原子半径和离子半径分别与第五周期同族元素的原子半径和离子半径极为接近，造成Zr 和Hf，Nb和Ta，Mo和W性质相似，难以分离。此外，它还造成Y3+半径（88pm）落在Eu3+（88.1pm）附近，因而Y在自然界中常与镧系元素共生，成为稀土元素的一员。
三、镧系元素的氧化态
主要呈现+3，但Ce、Pr、Tb、Dy能呈现+4氧化态；Sm、Eu、Tm、Yb还能呈现+2氧化态；这与它们离子电子构型保持或接近全空，半满或全满有关。如4价的Ce4+(4f0)、Pr4+(4f1)、Tb4+(4f7)、Dy4+(4f8)和2价的Sm2+(4f6)、Eu2+(4f7)、Tm2+(4f13)、Yb2+(4f14)。以上氧化态出现还与镧系元素的电离能和离子水合能变化起伏有关。四、镧系元素离子和化合物的颜色
不少镧系元素离子具有颜色，由于f-f跃迁引起的。Ln3+呈现颜色通常与未成对电子数有关，即Ln3+具有f n和f14-n个电子，因未成对电子数相同，所以呈现相同或相近颜色。其中La3+(f0)、Lu3+(f14)为无色，因不能实现f-f跃迁；Ce3+(f1)、Eu3+(f6)、Gd3+(f7)、Tb3+(f8)等离子虽可实现f-f跃迁，但吸收峰落在紫外区，Yb3+(f13)吸收峰落在红外区，故也为无色；Ce4+(f0)呈现橙红色是由于电荷迁移引起的。
五、镧系元素重要化合物
1、Ln(OH)3
Ln2O3与水反应或Ln3+溶液中加入NaOH或氨水都可以生成Ln(OH)3。它的碱性接近于碱土金属氢氧化物,但溶解度比后者小得多，由于离子半径从La3+到Lu3+逐渐减小，所以从La(OH)3到Lu(OH)3碱性渐弱，分解温度也逐渐降低。Ln(OH)3受热先变成LnO(OH)，在更高的温度下才变成Ln2O3。
2、LnX3
LnF3不溶于水，也难溶于酸。而LnCl3易溶于水，在水溶液中析出的LnCl3晶体都含有结晶水，加热水合物不能制得无水盐，而是水解为氯氧化物，如：
LaCl3·7H2O=LaOCl+2HCl+6H2O
为避免水解，1减压下脱水；2加热脱水时通入HCl(g)或加入NH4Cl(s)。
3、Ln2(SO4)3和Ln(NO3)3
易溶于水，这些盐类水合物受热时，一般先变成盐，随后变成碱式盐，最后变成氧化物，如：
La2(SO4)3·8H2O=La2(SO4)3+8H2O
La2(SO4)3=La2O2SO4+2SO2+O2
La2O2SO4=La2O3+SO2+1/2O2↑
硫酸盐溶解度从La2(SO4)3到Lu2(SO4)3逐渐增大，这与碱土金属硫酸盐的溶解度随离子半径变化的规律相一致。
4、Ln2(C2O4)3
不溶于水，也难溶于稀酸，利用此性质可将镧系元素离子与其他金属离子分离开来，因一般草酸盐都易溶于稀酸。重稀土元素草酸盐在草酸钠或草酸铵中的溶解度比轻稀土元素草酸盐大得多，这一性质被用来分离轻、重稀土元素。镧系元素草酸盐受热一般先变成碳酸盐，随后才变成氧化物。
5、Ce4+和Eu2+的化合物
常见Ce4+的可溶盐类是Ce(NO3)4和Ce(SO4)2。在Ce4+盐溶液中加碱即生成黄色的CeO2·nH2O沉淀。CeO2.nH2O遇HNO3或HClO4生成相应的Ce4+盐，但遇HCl 则发生如下氧化还原反应：
2Ce4++2HC l→2Ce3++Cl2↑+2H+
Ce4+极易水解，当溶液pH在0.7～1时，生成CeO2·nH2O沉淀析出，而其他Ln3+在pH6～8才析出，此性质可在混合稀土中分离Ce4+。Sm、Eu、Yb虽都可形成+2价离子，但只有Eu2+在水溶液中能稳定存在，Sm2+、Yb2+很快被H2O氧化。Eu2+
的半径与Sr2+、Ba2+相近，因此它们表现出一定的相似性，如EuSO4和SrSO4、BaSO4一样，都是难溶盐。
习题1：在混合镧系元素离子溶液中，如何分离出铈和铕？
六、锕系元素
从原子序数89的锕（Ac）至原子序数103的铹（Lr），共15种元素，用An 表示。价电子构型有两种类型：5f n7s2和5f n-16d17s2，但锕系的5f和6d能量差比镧系4f和5d能量差更小，锕系前半部分元素的原子有保持d电子倾向，后半部分元素原子电子构型与镧系元素相似，下面就两系元素性质作一比较：相似处：
1、镧系特征氧化态为+3，锕系随原子序数增加+3价稳定
2、锕系许多化合物与镧系化合物类质同晶
3、与镧系收缩相似，锕系元素离子半径也出现“锕系收缩”
4、锕系元素也能发生f-f跃迁而显色
不同处：
1、锕系氧化态呈现多样性，前面一部分锕系元素最稳定氧化态有+4、+5、+6，而这些元素多种氧化态可同时稳定存在，如Pu在水溶液中+3、+4、+5、+6都可存在。
2、锕系元素离子形成配合物时有较多的共价性，因而形成配合物的能力比镧系元素强。
七、钍和铀的重要化合物
钍和铀是锕系元素中最常见，应用最广的两种元素，钍最稳定的氧化态为+4，铀最稳定的氧化态为+6。
习题2：写出下列变化的反应方程式。
习题3：过渡元素的金属性通常自上而下递减，为什么ⅢB族却自上而下递增？
习题4：为什么镧系元素化学性质很相似，而锕系元素彼此间化学性质差别较大？
习题5：为什么金属离子形成配合物能力大小顺序为d区元素>f区元素>s区元素？又为何f区元素中锕系元素>镧系元素？
习题6：如何分离轻稀土元素和重稀土元素？
习题7：简述用碱法从独居石中制备稀土氯化物的主要过程。
练习题
1.何谓稀土金属?许多稀土矿物通常缺少铕,而在含钙的矿物中常发现高浓度的
铕的化合物,试解释之.
2.Eu和Yb在酸性介质中都具有还原性,为什么它们比各自相邻的两种金属
(Sm.Gd);(Tm.Lu)的还原性要弱一点?
3.为什么Ce(Ⅳ)在HClO
4. H2SO4和HNO3等不同的介质中,其φ0Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)会有不
同的值.
4.写出二氧化鈰溶于盐酸和硫酸的化学方程式.
5.在镧系元素中,+3氧化态是最稳定也是最常见的.试解释之.
6.如何制备无水LnCl3?
7.为什么锕系元素中前一半元素易显示高氧化态,而后一半易显示低氧化态?
8.低价态的过渡金属可与一氧化碳生成多种羰基配合物,你认为镧系元素的羰基配合物是稳定的吗?试说明理由.
9.什么是镧系收缩?对第六周期的元素性质有何影响?
10.在稀土元素的分离中,草酸盐起着重要作用,为什么?
11.为什么镧系元素形成的配位化合物多半是离子型的?试论镧系配合物稳定性的规律及其原因.
12.从原子电子层结构来比较镧系元素和锕系元素异同点
13.在铀的同位素中铀-235是重要核燃料,但天然铀矿中234U. 235U. 238U相对丰度为
0.006%、0.71%、99.28%，如何通过一系列工艺过程把它富集起来？
第十三讲核化学
一、核化学基本概念
1、核化学一些常用术语
（1）核子：质子和中子的总称
（2）质量数：原子核内质子的总数，即核内质子数和中子数之和。
X表示，其中X为该核（3）核素：一类质子数、中子数都相同的原子，常用A
Z
素的元素符号，A为质子数，Z为核电荷数。
H，12 6C，14 7N等。
如1
1
（4）同位素：核电荷数相同，质量数不同的核素互称为同位素，它们在周期表
中占据同一位置，如氢的三种同位素：1 1H ，2 1H ，3
1H 互为同位素。
（5） 放射性核素和稳定性核素：能自发地放射出射线的核素成为放射性核素；
不能自发地放射出射线的核素成为稳定性核素。
2. 核的结合能: 当核子之间的距离接近至3fm(1fm=10-15) 时,核子间便产生了很强的相互吸引作用,这种作用力称为核力。在核力作用下核子结合成原子核所释放出的能量称为核的结合能（B ）。B 的大小可由质能转换关系式计算得到：△E=△m * c 2 式中：△m 称为原子核的质量亏损，它是原子核质量与组成该原子核的核子质量总和之差；c 为光速；为核子结合成原子核后释放出的能量，为负值，而结合能B 习惯用正值表示，所以B= -△E 。 二．衰变常数和半衰期
核衰变都是一级反应。因此一级化学反应的速率公式也适用于核衰变。核衰变相对应的速率公式： -dN/dt=λN 即 lnN=lnN 0-λt
或lnN 0/N=λt 即 t 1/2=0.693/λ
以上公式中，N 0为起使时（t=0）放射性原子核的数目；N 为t 时刻尚未衰变的核数目；dN 为t 到t + dt 时间间隔内衰变的核数；λ为衰变常数；t 1/2为半衰期，即核衰变一半所需的时间。
习题1. 90Sr 的半衰期为29年,试求: (1) 90Sr 蜕变速率常数. (2) 100年后90Sr 还剩多少?
习题2. 碘-131半衰期为8.1天,有一样品开始放射性强度为0.5毫居里,14天后样品放射性强度为多少毫居里?
大学本科无机化学笔记
第四章配合物 （一）配合物AYZ的价层电子对数计算： 中心原子价层电子数配位原子数n电荷数 2 注：(1)配位原子为H或卤素原子，则n1；配位原子为O,S,则n0；配位原子为N,则n1。价层电子对数 (2)电荷数：带正电时减去，带负电时加上。 （二）配合物的命名： （1）系统命名时，配体与中心原子名称间要加“合”字，简称时“合”字可以省略；系统命名时，要给出配体的个数，简称时可省略；配合物为阴离子或与之配对的阳离子为H时，需加“酸”结尾，若单独存在，称“酸根”。（2）当配合物形成体与多种配体配合时，有顺序： ①先无机后有机，如［Pt(en)Cl2］ ［Co(en)2Cl2］ClK［Co(en)Cl4］ ②先阴离子后中性分子，如［Pt(NH3)2Cl2］ K［Pt(NH3)Cl3］ 二氯一（乙二胺）合铂氯化二氯二（乙二胺）合钴四氯一（乙二胺）合钴酸钾二氯二氨合铂三氯一氨合铂酸钾 （三）磁矩的计算：n(n2)BM,其中n为配合物中未成对电子数。 适用条件：不适用于第四周期后元素的磁矩计算。 第五章化学热力学基础 （一）化学热力学基本公式： ①溶解度 m溶质 100g/100g（溶剂）m溶剂 n溶质m溶剂 ②质量摩尔浓度③质量分数 m溶质m溶液 ④物质的量分数 n1 ，（其中n1n2n总)n总 ⑤溶液的蒸气压P PB*B，(PB*为纯溶剂的蒸气压，B为溶剂摩尔分数） （二）等温等容：QV rUm 等温等压：QP rHm 而W nRT,rHm rUm nRT rUm W
（三）吉布斯亥姆霍兹方程：rGm rHm T rSm 对于任意温度T下，均有rGm(T)rHm(298K)T rSm(298K)范特霍夫等温方程：rGm(T)rGm(T)RTlnK （四）物质在热力学标态下达到分解温度时，rGm0，而rGm0。 求分解温度的最低温度： ①隐藏已知条件rG（mT)0,则有rGm(T)RTlnK. ②情况一：反应后，系统内的各组分气体分压均与大气压P相等（达到平衡），则K1，rGm(T)0. 情况二：反应后，系统内的各组分气体分压不等于大气压P，则有rGm(T)RTlnKp. ③再有rGm(T)rHm(298K)T rSm(298K)，联合②中的式，即可求出温度T. （五）rSm［BSm(B)］Sm(生成物)Sm(反应物) rHm［B fHm(B)］fHm(生成物)fHm(反应物)同理rGm也可以这样计算。 注：对于稳定单质，fH（T）0kJ/mol.m 第六章化学平衡常数 （一）平衡状态时，rGm RTlnK （二）平衡常数的注意点： ①平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。 ②平衡常数是与化学方程式一一对应的。同一反应，方程式写法不同平衡常数 的数值不同。 （三）浓度平衡常数Kc与分压平衡常数Kp的关系： Kp K（RT)cK K（pp 1 )Kp （四）偶联反应的平衡常数：若rG（1）rG（2）rG（3），则 K1K2K3mmm (298K)11lnK1rHm （五）() lnK2RT2T1
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(化学动力学基础)【圣才】
第3章 化学动力学基础 3.1 复习笔记 一、化学反应速率 1．定义 单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化。 2．分类 （1）平均速率：某一时间间隔内物质浓度变化的平均值，c r t ?=? （2）瞬时速率：时间间隔无限接近0时的平均速率的极限值，0 lim t r r ?→= 二、速率方程 1．化学反应速率方程 （1）定义 描述了化学反应反应速率与反应物浓度之间定量关系的方程，即 式中，k 为速率系数，与浓度无关，与温度T 有关，单位为[mol ·L －1]1－（α＋β）[t]－1；c A 、c B 分别为反应物A 和B 的浓度，单位为mol ·L －1；α，β分别为反应物A 和B 的反应 A B r kc c αβ=
级数，量纲为一；（α＋β）为反应的总级数。 （2）影响因素 ①速率系数 速率系数k 反映了反应速率的相对大小。其影响因素包括：反应物本性、温度、催化剂等，与反应物浓度无关。 ②反应级数 反应级数表示反应速率与反应物浓度关系。零级反应表示反应速率与反应物浓度无关，一级反应表示反应速率与反应物浓度的一次方成正比，以此类推。 【注意】反应级数与物质化学计量数二者概念不同，数值不同，反应级数可取分数和负数，即α≠a ，β≠b 。 2．半衰期 定义：使反应物A 转化率达到1/2时所用的时间称为半衰期。 本节只需掌握以下两个半衰期公式： （1）零级反应 ()01/2 A 2c t k = （2）一级反应 1/2 0.693t k = 三、Arrhenius 方程 1．Arrhenius 方程的概念
（1）定义 Arrhenius 方程是表示温度T 与速率常数k 之间定量关系的方程式，公式为 ()0e a E RT k k -= 或 0ln ln a E k k RT =- 式中，E a 为实验活化能，单位为kJ ·mol －1；k 0为指前参量，又称为频率因子，与单位相同。 【说明】温度变化较小时，E a 和k 0可看作与温度T 无关。 （2）温度对化学反应速率的影响 ①大多数化学反应的速率随温度的升高而增大； ②反应物浓度恒定，温度每升高10K ，反应速率约增加2～4倍。 2．Arrhenius 方程的应用 （1）计算反应的活化能E a ； （2）由E a 计算反应速率系数k 。 四、反应速率理论和反应机理 1．碰撞理论 有效碰撞：反应物分子A 和B 必须通过碰撞，且其碰撞动能大于或等于摩尔临界能E c 时，碰撞才能发生反应。 根据碰撞理论，反应物分子能发生有效碰撞的条件为：①具有足够的最低能量；②以合
(完整版)无机化学考研试题(含答案,已经整理好的)
一、单选题 第2章 热化学 1、在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（ ） （A ）CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2(g) （B ）N 2(g)+3H 2(g) →2NH 3(g) （C ）C(s)+O 2(g) →CO 2(g) （D ）2H 2(g)+O 2(g) →2H 2O （l ） 2、下列各反应的 （298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（ ） （A ）2H(g)+ O 2(g)→H 2O （l ） （B ）2H 2(g)+O 2(g)→2H 2O （l ） （C ）N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g) （D ）N 2(g) +H 2(g)→NH 3(g) 3、由下列数据确定CH 4(g)的 为（ ） C(石墨)+O 2(g)=CO 2(g) =-393.5kJ·mol －1H 2(g)+ O 2(g)=H 2O (l) =-285.8kJ·mol －1CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O （l ） =-890.3kJ·mol －1 （A ）211 kJ·mol －1； （B ）-74.8kJ·mol －1；（C ）890.3 kJ·mol －1； （D ）缺条件，无法算。 4、已知：（1）C(s)+O 2(g)→CO(g), (1)= -110.5k J·mol －1（2）C(s)+O 2(g)→CO 2(g), (2)= -393.5k J·mol －1 则在标准状态下25℃时，1000L 的CO 的发热量是（ ） （A ）504 k J·mol －1 （B ）383 k J·mol －1 （C ）22500 k J·mol －1 （D ）1.16×104 k J·mol －1 5、某系统由A 态沿途径Ⅰ到B 态放热100J ，同时得到50J 的功；当系统由A 态沿途径Ⅱ到B 态做功80J 时，Q 为 （ ） （A ） 70J （B ） 30J （C ）－30J （D ）－70J 6、环境对系统作10kJ 的功，而系统失去5kJ 的热量给环境，则系统的内能变化为 （ ） （A ）－15kJ （B ） 5kJ （C ） －5kJ （D ） 15kJ 7、表示CO 2生成热的反应是（ ） （A ）CO （g ）+ 1/2O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-238.0kJ.mol-1 （B ）C （金刚石）+ O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-395.4kJ.mol-1 （C ）2C （金刚石）+ 2O 2（g ）=2CO 2（g ）ΔrHmθ=-787.0kJ.mol-1 （D ）C （石墨）+ O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-393.5kJ.mol-1 二、填空题 1、25℃下在恒容量热计中测得：1mol 液态C 6H 6完全燃烧生成液态H 2O 和气态CO 2时，放热3263.9kJ ，则△U 为-3263.9，若在恒压条件下，1mol 液态C 6H 6完全燃烧时的热效应 为-3267.6。 2、已知H 2O （l ）的标准生成焓=-286 k J·mol －1，则反应H 2O （l ）→H 2(g)+ O 2(g)，在标准状态下的反 应热效应= 286、，氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。 3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓（C 2H 5OH ，298）=-1366.95 k J·mol －1，则乙醇的标准摩尔生成焓（298）= -277.56。 三、判断题：（以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。） 1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3(s)的反应焓。 2、错误。标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K 时，物质的熵值才等于零，所以，标准熵一定是正值。 2、单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。 θ?m rH 21 2123 θ?m f H θ ?m rH 21 θ?m rH θ?m rH 21 θ?m rH θ?m rH φ?m rH θ ?m f H 21θ?m H c θ ?m f H
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(复习笔记 f区元素)
18.1 复习笔记 一、f区元素概述 f区元素包括镧系元素和锕系元素。近年来人们根据光谱实验结果，认为镧系元素应是57号元素La至70号元素Yb，锕系元素应是89号元素Ac至102号元素No。71号元素Lu和103号元素Lr则应分别是第5周期和第6周期的第一个d区元素，即ⅢB族元素。f区元素又称内过渡元素。 二、镧系元素 1．镧系元素的通性 （1）镧系元素基态原子的价层电子构型可以表示为4f0~145d0-16s2。镧系元素的特征氧化值是+3。 （2）镧系元素的原子半径和离子半径总的递变趋势是，随着原子序数的增大缓慢地减小（镧系收缩）。 （3）镧系元素的水合离子大多是有颜色的，这是由于产生f-f跃迁而引起的。几乎所有镧系元素的原子或离子都有顺磁性。 （4）镧系元素都是活泼金属，是较强的还原剂。由于镧系元素的离子半径很相近，其化合物的性质非常相似，所以它们在自然界中总是共生在一起，因此分离比较困难。 2．镧系元素的重要化合物 Ln的氧化物多数是白色的。Ln（OH）3大多是难溶的碱，碱性随Ln3+半径的减小逐渐减弱，胶状的Ln（OH）3能在空气中吸收二氧化碳生成碳酸盐。镧系元素的草酸盐
Ln2（C2O4），溶解度小。镧系元素的氢氧化物、草酸盐或硝酸盐受热分解可以得到 Ln2O3，镧系元素的配合物种类和数量比d区元素少，稳定性较差。 镧系元素氟化物难溶于水，其溶度积由LaF3到YbF3逐渐增大。 镧系元素与硫酸、硝酸、盐酸形成的盐都易溶解于水，结晶盐含有结晶水。硫酸盐的溶解度随温度升高而降低。 3．镧系元素的配合物 与d区元素相比，镧系元素形成的配合物种类和数量较少，且稳定性较差。 三、锕系元素 1．锕系元素的通性 （1）锕系元素 锕系元素都是放射性元素，其中铀后面的元素是以人工核反应合成的，称为超铀元素。 （2）锕系元素基态原子的价层电子构型 锕系元素基态原子的价层电子构型中，89～93号和96号元素有6d电子。锕系元素中，从Ac到Am具有多种氧化值并达到高氧化值，Cm以后的元素易呈低氧化值，稳定的氧化值多为+3，唯有No在水溶液中最稳定的氧化态为+2。 （3）锕系元素离子半径的变化规律 锕系元素相同氧化值的离子半径随原子序数的增加而逐渐缓慢地减小，称为锕系收缩。 （4）锕系元素的离子和单质
无机化学考研复习总结笔记
无机化学复习总结 无机化学复习不完全攻略(原创，有不足，请指点)5 j5 K# N. x2 r) 转载自free kao yan6 n! Z+ E9 T; _) m/ U 首先说明一下,我是复习考有机专业的,因为接触无机比较早,也看过一些无机的教材,对无机的知识点略有了解,同时应版主要求,把版中无机的讨论带动起来,故介绍一下个人学的无机的心得,供大家参考,仅代表个人观点. & B$ {0 `1 t3 h7 ~ 无机的东西比较杂,并且比较松散,主要可以分为理论部分和元素化合物部分! V% q* h7 C' G+ O 理论部分主要分为四大结构和四大平衡,以及化学热力学,动力学初步和溶液 四大结构:原子结构,分子结构,配合物结构,晶体结构 四大平衡:酸碱平衡,沉淀溶解平衡,配位离解平衡,氧化还原平衡 如果你考物化的话化学热力学和动力学基础就不用看了,物化讲的比这个透彻得多,平衡的总纲以及溶液部分在物化里面也是讲的很详细; 如果你分析化学学得好的话,四大平衡也可以少看很多,因为分析化学就是建立在四大平衡的基础上的(仪器分析不算,呵呵); 5 `2 f: h; A$ f/ f+ F5 k 而结构化学里面所涉及到的结构问题又比无机的四大结构深多了,同样如果你在这方面比较强,那四大结构又省了很多事. 但是如果每门掌握的都不透彻怎么办呢?不要担心,无机的理论部分
仅仅是是一个大纲性质的东西,也就是总结性的概括.所以每种理论都有,但是每种理论要求都比较简单,按照四大结构-四大平衡-化学热力学初步-化学动力学初步-溶液的顺序自己仔细地过一遍也不是很难的事情,起码我感觉比自学有机容易多了,呵呵 如果你的化学基础比较扎实,也不要在旁边偷偷笑,正所谓"结构决定性质",无机尽管理论比较简单,但是其精髓在于用简单的理论解释大量的现象和物质性质,在你掌握相关理论的基础上要能够灵活地把它们运用到平时见到的单质和化合物的性质解释.这样才算真正掌握了无机的理论. 总的来说无机的理论部分重点在运用. s5 V [. M$ }# E) Z 而无机化学的重点则元素部分,这个也是无机主要讲的东西以及无机的特点., Y2 A. _0 I, {& Q3 Y4 ^" z- G" a 首先建议周期表最好是背过,认识并且会写除f区以外的元素,镧系最好能背过,一些重要的比如说La Ce也要知道的.* ~8 E+ ?2 e3 m$ G2 @ 个人感觉主族元素里面比较重要的是B,P,S,Sn,Pb,As,Bi,4 W' N: X5 ?8 h 副族里Hg,Co,Cr,Mn,Ti,V,Cu等比较重要,下面分主族和副族元素分开介绍:, I* Q6 y8 _- _' l' b, U7 Y w 第一主族里面要注意过氧化物,超氧化物,臭氧化物的结构和生成条件,焰色反应的火焰颜色(包括碱土金属和少量过渡金属的都要知道),以及碱金属的不溶盐;
考研无机化学_知识点总结
第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11)
中科院《无机化学》2005-2012考研真题及答案(很清晰)
中国科学院研究生院 2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：无机化学 考生须知： 1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。 2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 3．可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。 一、选择题 ( 共20题，每题2分，共40分 ) 1.下列各氧化物中，金属的原子轨道中不存在单电子的是： (A) Mn 3O 4 (B) Fe 3O 4 (C) Pb 3O 4 (D) Cr 2O 3 2. 根据软硬酸碱理论，下列金属离子中，最软的酸是： (A) Zn 2+ (B) Ca 2+ (C) Mn 2+ (D) Ni 2+ 3.下列金属中，与汞不能生成汞齐合金的是： (A) Zn (B) Ag (C) Fe (D) Cu 4. 主量子数n=4, m s =1/2时，可允许的最多电子数为： (A) 6 (B) 16 (C) 12 (D) 8 5. 下列叙述正确的是： (A) 在复合反应中，反应级数与反应分子数必定相等 (B) 通常，反应活化能越小，反应速率常数越大，反应越快 (C) 加入催化剂，使正反应和逆反应的活化能减小相同的倍数 (D) 反应温度升高，活化分子数减低，反应加快 6. 下列含氧酸盐中热稳定性最差的是： (A) K 2CO 3 (B) ZnCO 3 (C) CaCO 3 (D) Na 2CO 3 7. 下列离子半径从小到大顺序正确的是： (A) Li +< Na +< Mg 2+ （4）F-+HSO3-=SO32-+HF 2、解释下列现象 （1）AgI2-和I3-是稳定的，而AgF2-和I2F-不存在？ （2）BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成？ 3—6 有效原子序数（EAN）规则（Effective atomic number） 一、概念 1927年英国化学家西奇维克提出，是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。如： [Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e- [Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e- [Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e- 对于中心原子三偶数电子的，可直接形成羰基配合物，而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定，（不能满足EAN），所以它们容易氧化，还原或聚和成多核配合物，以符合EAN要求，如V为23e-，在形成V(CO)6的总电子数为35，它不稳定，易被还原成[V(CO)6]-。而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]- 又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在，它们的结构，有效原子序数计算如下图： 二、常见配体提供电子数的计算 1、NO：一氧化氮分子虽不是有机配体，但与CO十分类似。能理解成NO+，与CO 有相当数目的电子（等电子体）。NO参加配体是以三电子成键，因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。如： [Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e- [Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e- 2、烷基与金属形成σ键，按单电子计算。对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。 如：[Mn(CO)5(C2H4)]+=25e-+2e-+10e--e-=36e- [Cr(C6H4)2]=24e-+2×6e-=36e- [Fe(C4H6)(CO)3]=26e-+4e-+6e-=6e- 3、环戊二烯基和羰基的混合配合物：环戊二烯基作为5个e-，如： [Mn(CO)3(C5H5)]=25+6+5=36e- [Co(CO)2(C5H5)]=27+4+5=36e- [V(CO)4(C5H5)]=23+8+5=36e- 第一章 物质的状态 理想气体：是设定气体分子本身不占空间、分子间也没有相互作用力的假想情况下的气体。 实际气体：处于高温（高于273 K ）、低压（低于数百千帕）的条件下，由于气体分子间距离相当大，使得气体分子自身的体积与气体体积相比可以忽略不计，且分子间作用力非常小，可近似地将实际气体看成是理想气体。 pV = nRT （理想气体状态方程式） R 称为比例常数，也称为摩尔气体常数。 R = Pa·m3·mol-1·K-1 = kPa·L·mol-1·K-1 = ·mol-1·K-1（Pa·m3=N·m-2·m3=N·m = J ） 道尔顿理想气体分压定律 式中 xi 为某组分气体的摩尔分数。理想气体混合物中某组分气体的分压等于该组分气体的摩尔分数与总压力的乘积。 分体积定律 当几种气体混合时，起初每一种气体在各处的密度是不同的，气体总是从密度大的地方向密度小的地方迁移，直至密度达到完全相同的状态，这种现象称为扩散。 相同温度、相同压力下，某种气体的扩散速度与其密度的平方根成反比，这就是气体扩散定律。用u i 表示扩散速度，ρi 表示密度，则有： 或 式中u A 、u B 分别表示A 、B 两种气体的扩散速度，ρA 、ρB 分别表示A 、B 两种气体的密度。 同温同压下，气体的密度（ρ）与其摩尔质量（M ）成正比，据此可以表示为： 对理想气体状态方程进行修正 对n = 1 mol 实际气体，其状态方程为： 气体分子运动论的主要内容包括以下几个假设： （1）气体由不停地作无规则运动的分子所组成； （2）气体分子本身不占体积，视为数学上的一个质点； i i RT RT p p n n V V =∑=∑=i i i i i p n n p p x p p n n === 或1212= = +++ i i i i n RT n RT n RT nRT V V V V p p p p =???=+???=∑ ∑ i u A B u u A B u u 2 2()()an p V nb nRT V +-=2()()m m a p V b RT V +-= 第8章 原子结构 8.1 复习笔记 一、氢原子光谱与Bohr 理论 1．氢原子光谱 （1）线状光谱：元素的原子辐射所产生的具有一定频率的、离散的特征谱线。 （2）氢原子光谱特征：①线状光谱；②频率具有规律性。 （3）氢原子光谱的频率公式 151 2212 113.28910( )s v n n -=?- 【注意】n 2＞n 1，且均为正整数，n 1＝2时，n 2＝3，4，5，6。 2．Bohr 理论 Bohr 理论（三点假设）： （1）定态假设：核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上稳定运行，且不辐射能量； （2）跃迁规则： ①基态→激发态：电子处在离核最近、能量最低的轨道上（基态）；原子获得能量后，基态电子被激发到高能量轨道上（激发态）； ②激发态→基态：不稳定的激发态电子回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能 量差。 光能与轨道能级能量的关系式为 h ν＝E 2－E 1＝ΔE 氢原子能级图如图8-1-1所示。 图8-1-1 氢原子光谱中的频率与氢原子能级 能级间能量差为 H 2212 11 ()E R n n ?=- 式中，R H 为Rydberg 常数，其值为2.179×10－18J 。 n 1＝1，n 2＝∞时，ΔE ＝2.179×10－18J ，为氢原子的电离能。 二、微观粒子运动的基本特征 1．微观粒子的波粒二象性 定义：具有粒子性和波动性的微观粒子。 微观粒子的波长为 h h mv p λ== 式中，m 为实物粒子的质量；v 为粒子的运动速度；p 为动量。 2．不确定原理 Heisenberg 不确定原理：处于运动状态的微观粒子的动量和位置不能同时确定。 表示为 4h x p π ???≥ 式中，Δx 为微观粒子位置的测量偏差；Δp 为微观粒子的动量偏差。 【注意】波动性是大量粒子运动或一个粒子多次重复运动所表现出来的性质。 三、氢原子结构的量子力学描述 1．薛定谔方程与量子数 （1）薛定谔方程 ()22222 22280m E V x y z h ψψψπψ???+++-=??? 式中，ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，即原子轨道；E 为轨道能量（动能与势能总和）；V 为势能；m 为微粒质量；h 为普朗克常数；x ，y ，z 为微粒的 无机化学读书笔记 【篇一：无机化学学习心得】 《普通化学》培训总结 本人作为化学专业的一名普通老师，有幸参加了高等学校教师网络 在线培训课程，同济大学吴庆生教授主讲的《普通化学》生动形象，他渊博的知识、严谨的态度、丰富的经验以及独特的教学艺术，给 我留下深刻的印象，使我受益良多。 本门课程的培训视频以在校的普通化学及其相关课程的授课老师为 对象，主要介绍了普通化学的课程定位、课时安排、教学理念、难 重点教学设计、主要的教学方法、示范教学、考核与评价、教学前 沿等内容。通过主讲教师对其多年课程教学经验的分享，经过面对 面交流，为我们指点迷津，提高了我们对本门课程教学能力。 我作为一名老师队伍当中的新人，需要从学生的学习思维模式和立 场迅速切换到老师的授课思维状态，经过本门课程的学习，使我有 了一定的感悟。我初步明白，作为一名老师，要竭尽所能的将知识 传授给学生，但用何种教学方式才能更好地激发学生的学习热情与 潜能，这是我目前以至于以后都要不断思考、总结的问题。经过此 次的培训，给我提供了一些思路，我打算从以下几方面着手： 第一，丰富教学形式。以丰富多样的课堂教学模式，充分结合当代 学生的性格特点，不拘泥于枯燥的理论教学，而要采用富有激情、 生动形象、理论结合实际的教学方式，把理论化学与生活中的化学 结合在一起，使学生能更好地运用到生活的方方面面，做到理论与 实践完美结合。当然，除了课堂教学之外，还要适当增加实践教学，激发学生的学习热情。 第二，充分利用多媒体教学与板书教学相结合的方式。对一些无机 化学当中抽象的内容，要采用动画的方式，具象地展现在学生面前，以便于他们更好地理解。 第三，教学要详略得当，对于重难点问题，要深入解析，以具体的 教学案例深入分析问题，使学生更好地掌握所学内容和解决问题的 方法，同时，要将所学内容完美结合，前后串起来，在学习新知识 的同时，复习旧知识，而且便于更好地理解所学内容。 以上就是我本次学习的心得体会，我非常感谢吴教授的精彩授课， 同时非常荣幸有这次机会可以跟吴教授面对面交流学习，使我我受 益匪浅，希望以后还有更多的交流、学习和提升的机会。 15.1 复习笔记 一、卤素的概述 卤素包括氟、氯、溴、碘和砹五种元素，均为非金属元素，其中氟的非金属性最强，碘有微弱的金属性，砹是放射性元素。 1．卤素的性质 卤素的许多性质有规律的递变。随着原子序数的增大，卤素原子的半径依次增大，电离能依次减小，电负性依次减小。其单质的氧化性按F 2，Cl 2，Br 2，I 2的次序减弱，卤素负离子的还原性按F -，Cl -，Br -，I -的次序增强。 2．卤素原子的价层电子结构 卤素原子的价层电子构型为n s 2n p 5，除氟只形成-1氧化值的化合物外，氯、溴、碘都能形成多种氧化值（-1，+1，+3，+5，+7）的化合物。 3．卤素形成的单质 氯水，溴水，碘水的主要成分是单质，在碱存在下，促进X 2在H 2O 中的溶解、歧化。 2222X 2H O 4HX O +??→+，激烈程度：222F Cl Br >>＞I 2 22X H O HXO HX ???→++←??? ，激烈程度：222Cl Br I >>二、卤化物 1．卤化物 金属卤化物；根据卤化物的键型，又可分为离子型卤化物和共价型卤化物。 （1）活泼金属和较活泼金属的低氧化态卤化物是离子型的。它们的熔点、沸点、溶解度等性质与晶格能大小有密切联系。金属卤化物大多易溶于水，对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物通常为氢氧化物或碱式盐。 （2）非金属卤化物和p 区元素的多数金属卤化物都是共价型的。p 区元素中的一些卤化物也属于共价型卤化物。非金属卤化物为共价型卤化物，易水解，产物通常为两种酸。 3233BX 3H O H BO 3HX (X Cl,Br,I) +??→+=4223SiCl 3H O H SiO 4HCl +→+（3）卤化物的键型及性质的递变规律： 同一周期：从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。 同一金属不同卤素： ①AlX 3随着X 半径的增大，极化率增大，共价成分增多； Na 的卤化物均为离子键型，随着离子半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。 ②同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。 2．卤化氢 常温下，卤化氢都是无色、具有刺激性气味的气体。氢卤酸的酸性按 HF 1、在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（） （A）CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2 (g) （B）N 2 (g)+3H 2 (g) →2NH 3 (g) （C）C(s)+O 2(g) →CO 2 (g) （D）2H 2 (g)+O 2 (g) →2H 2 O（l） 2、下列各反应的（298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（） （A）2H(g)+ O2(g)→H2O（l）（B）2H2(g)+O2(g)→2H2O（l） （C）N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) （D）N2(g) +H2(g)→NH3(g) 3、由下列数据确定CH 4 (g)的为（） C(石墨)+O2(g)=CO2(g) =·mol－1H2(g)+ O2(g)=H2O (l) =·mol－1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O （l）=·mol－1 （A）211 kJ·mol－1；（B）·mol－1；（C）kJ·mol－1；（D）缺条件，无法算。 4、已知：（1）C(s)+O 2(g)→CO(g), (1)= ·mol－1（2）C(s)+O 2 (g)→CO 2 (g), (2)= ·mol－1则在标 准状态下25℃时，1000L的CO的发热量是（） （A）504 k J·mol－1（B）383 k J·mol－1（C）22500 k J·mol－1（D）×104 k J·mol－1 5、某系统由A态沿途径Ⅰ到B态放热100J，同时得到50J的功；当系统由A态沿途径Ⅱ到B态做功80J时，Q为（） （A） 70J （B） 30J（C）－30J （D）－70J 6、环境对系统作10kJ的功，而系统失去5kJ的热量给环境，则系统的内能变化为（） （A）－15kJ （B） 5kJ（C）－5kJ （D） 15kJ 7、表示CO 2 生成热的反应是（） （A）CO（g）+ 1/2O 2（g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（B）C（金刚石）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（C）2C （金刚石）+ 2O 2（g）=2CO 2 （g）ΔrHmθ=（D）C（石墨）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=二、填空题 1、25℃下在恒容量热计中测得：1mol液态C 6H 6 完全燃烧生成液态H 2 O和气态CO 2 时，放热，则△U为， 若在恒压条件下，1mol液态C 6H 6 完全燃烧时的热效应为。 2、已知H2O（l）的标准生成焓=-286 k J·mol－1，则反应H2O（l）→H2(g)+ O2(g)，在标准状态下的反应热效应= 286、，氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。 3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓（C2H5OH，298）= k J·mol－1，则乙醇的标准摩尔生成焓（298）= 。 三、判断题：（以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。） 1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3 (s)的反应焓。 2、错误。标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K 8.1 复习笔记 一、氢原子光谱与Bohr 理论 1．氢原子光谱 氢原子光谱是人们认识原子结构的实验基础，原子光谱是线状光谱。 每种元素的原子辐射都具有由一定频率成分构成的特征光谱，是一条条离散的谱线，称为线状光谱。 每一种元素都有各自不同的原子光谱。氢原子光谱的频率的经验公式：，n=3，4，5，615122113.28910()s 2v n -=?-2．Bohr 理论 Bohr 理论（三点假设）： （1）核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动，且不辐射能量； （2）通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态；原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激发态； （3）从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。 氢原子光谱中各能级间的能量关系式为： 21 h E E ν=-氢原子能级图如图8-1所示。 图8-1 能级间能量差为 H 2212 11 (E R n n ?=-式中，R H 为Rydberg 常数，其值为2.179×10-18 J 。 当时，，即氢原子的电离能。 121n n ==∞或182.17910J E -?=?二、微观粒子运动的基本特征 1．波粒二象性 微观粒子具有粒子和光的特性，即具有波粒二象性。 微观粒子的波长为： h h mv p λ==式中，m 为实物粒子的质量；v 为粒子的运动速度；p 为动量。 2．不确定原理 Heisenberg 不确定原理： 2h x p π ???≥ 式中，Δx 为微观粒子位置的测量偏差；Δp 为微观粒子的动量偏差。 微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。 微观粒子的波动性是大量微粒运动表现出来的性质，即具有统计意义的概率波。 三、氢原子结构的量子力学描述 1．薛定谔方程与波函数 式中，ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，即原子轨道；E 为轨道能量（动能与势能总和）；V 为势能；m 为微粒质量；h 为普朗克常数；x ，y ，z 为微粒的空间坐标。 2．量子数 主量子数n ：n =1，2，3…正整数，它决定电子离核的远近和能级。 角量子数l ：l =0，1，2，3…，（n -1），以s ，p ，d ，f 对应的能级表示亚层，它决定原子轨道或电子云的形状。n 确定后，l 可取n 个数值。 磁量子数m ：原子轨道在空间的不同取向。在给定角量子数l 的条件下， m =0，±1，±2，±3…，±l ，一种取向相当于一个轨道，共可取2l +1个数值。m 值反映 第九讲碱金属和碱土金属 一、通性 ⅠA→ⅡA s区，价电子构型为ns1~2 1、单质轻、软，熔点低 2、半径大，电离能及电负性小，具有强还原性，是活泼的金属 3、化合物大多是离子型晶体，氧化物的水合物一般是强碱，碱和盐是强电解质，且强酸盐一般不水解。 二、锂的特殊性 1、Li的标准电极电势最负，但其和水反应的剧烈程度不如钠和钾 1Li的熔点高（180℃）反应过程产生的热不足以使之熔化，而钠和钾熔点低（98℃和65℃），从而钠和钾与水反应快。 2Li和H2O的产物LiOH溶解度较小，覆盖在Li的表面，阻碍水和Li的进一步反应。 2、Li在水中是最强的还原剂，但却不是金属性最强的元素。 Li的标准电极电势最负（-3.04V），可以认为是最强的还原剂，而元素的金属性和非金属主要是由其电离能和电负性所决定的。电离能小，电负性小则金属性强；反之，则非金属性强，在IA中，从上到下，电离能和电负性逐渐减小，因而决定最强的金属不是Li。那么Li为何有最小的电势呢？这和其有较大的水合能有关，从热化学循环可知，其电极过程的能量变化(忽略熵变)：△H=S+I+△h H 三、s区元素在空气中燃烧的产物 1、 IA M(I)+O2 → Li2O, Na2O2, MO2(K,Rb,Cs) IIA M(II)+O2→MO(常压)或MO2(Ca,Sr,Ba)（高压） 2、 M和非金属反应生成离子晶体时，如果阴阳离子具备一定的匹配条件，则可达到最好的能量效应，实验和理论分析得到经验规则：（1）半径较小的阳离子趋向于和半径较小的阴离子结合,半径较大的阳离子趋向于和半径较大的阴离子结合；（2）价数高的阳离子趋向于和价数高的阴离子相结合，价数低的阳离子和价数低的阴离子结合（3）半径小的离子趋向于和价数高的异号离子结合，这样可得到较高能量效应，生成稳定化合物。因此，Li+和半径小的O2-生成Li2O，而半径大的K+、Rb+、Cs+则和O2-生成MO2 型超氧化合物。Na+比Li+大，比K+小，趋向于和半径大但价数高的O22-结合，生成Na2O2。 例1：说明下列反应方向： （1）KBr+LiF=KF+LiBr （2）Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl 4、H3PO4、H4P2O7、HPO3 加入AgNO3→正磷酸为黄色沉淀，焦、偏磷酸为白色沉淀，偏磷酸能使蛋白质溶液产生沉淀。 六、As、Sb、Bi硫化物 1、As、Sb、Bi的硫化物在结构上类似于它们的氧化物，但由于S2-半径大，而且A s（Ⅲ）、Sb（Ⅲ）、Bi（Ⅲ）又是18+2e-型，M（Ⅲ）与S2-之间有较大的极化效应，所以其硫化物更接近共价化合物，在水中溶解度很小，颜色较深，As2S3(黄)、Sb2S3(黑)、Bi2S3(黑)、As2S5(淡黄)、Sb2S5(橙黄)。 2、As、Sb、Bi硫化物酸碱性不同，在酸碱中溶解情况也有很大区别。与氧化物相似，As2S3基本为酸性；Sb2S3是两性，Bi2S3为碱性。所以As2S3甚至不溶解于浓HCl，Sb2S3溶于浓HCl，又溶于碱；Bi2S3只溶解于浓HCl不溶于碱。 Sb2S3+6NaOH=Na3SbO3+Na3AsS3+3H2O Sb2S3+12HCl=2H3SbCl6+3H2S↑ Bi2S3+6HCl=2BiCl3+3H2S↑ 其中Na3AsS3与Na3SbS3看成是砷（锑）酸盐中O被S取代的产物。 3、用酸性氧化物与碱性氧化物互相作用生成含氧酸盐一样，硫代酸盐可由酸性金属硫化物与碱性金属硫化物互相作用而生成。 3Na2S+As2S3=2Na3AsS3 3Na2S+Sb2S3=2Na3SbS3 对于Bi2S3呈碱性，不溶于Na2S中。 由于As2S5和Sb2S5酸性比M2S3强，更易溶于碱的硫化物中：3Na2S+As2S5=2Na3AsS4 3(NH4)2S+Sb2S5=2(NH4)3SbS4 4、As2S3、Sb2S3与M2O3相似，具有还原性，易被多硫化物氧化， As2S3+Na2S2→Na3AsS4 Sb2S3+(NH4)2S2→(NH4)3SbS4 Bi2S3中Bi(Ⅲ)还原性极弱，不与多硫化物作用。 5、所有硫代酸盐只存在中性或碱性，遇酸分解成硫化物和H2S 气体。 2Na3AsS3+6HCl=As2S3↓+3H2S↑+6NaCl 2(NH4)3SbS4+6HCl=Sb2S5↓+3H2S↑+6NH4Cl 习题1：（1）在P4O10中两种P-O键的键长之差为23pm，而在P4S10中P-S键的键长相差为13pm，说明原因。 （2）磷氮化合物具有环状平面结构，但是在1,1-二苯基三聚氟化磷氮中，三个N原子和结合F的磷原子共平面（在2.5pm以内），而苯基取代的磷原子在平面以上20.5pm，说明原因。无机化学考研辅导讲座2要点
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